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jueves, 16 de abril de 2020

Tipos y componentes de un Archa


Las archas o túneles de recocido han demostrado ser la herramienta más eficiente para el control de recocido en las plantas formadoras de envases de vidrio. Aunque existe una gran variedad de modelos y fabricantes de estas archas, su principio de funcionamiento es el mismo, calentar y enfriar los envases de vidrio en forma controlada.
Sin embargo los tipos y diferencias de estas archas, se encuentran en lo siguiente: 

CONSTRUCCIÓN MODULAR. Este concepto facilita la capacidad e instalación del archa.

INTERIOR DEL ARCHA. Los materiales utilizados en las zonas de calentamiento están normalmente recubiertos con acero inoxidable y las de enfriamiento con acero de alta calidad.

MATERIAL DE AISLAMIENTO. Las archas están aisladas con mantas de fibra, cerámica o algunos minerales. La eficiencia térmica de este aislamiento reduce los consumos de energía, controlando las pérdidas de calor a través de las superficies del archa.

RETORNO DE LA MALLA. El sistema de retorno de la malla interno y externo

TRACCIÓN DE LA MALLA. Este sistema permite un estable transporte del envase en todo su recorrido a través del archa.

DISTRIBUCIÓN DE TEMPERATURA. La geometría de los dùctos de aire de recirculación mejora la uniformidad en la distribución de la temperatura.

CONTROLES DEL PROCESO. La temperatura de cada zona es regulada automáticamente de manera independiente. Después de establecerse una curva de temperatura en el panel de control, la respuesta es rápida y precisa. Las temperaturas mantienen su uniformidad, sin importar la carga de vidrio o la velocidad de la malla. 

QUEMADORES. Basados en sus necesidades, las archas de recocido y decorado pueden operar calentando con gas, electricidad, aceite diesel, kerosén, gas propano, gas butano o tener combustión dual. La capacidad de conversión de un combustible a otro puede venir incluida en el archa. Si un suministro de combustible cambia, el archa se puede adaptar al cambio. 
Sin importar el sistema de quemado (calentamiento) que use el archa, su funcionamiento para la que fue diseñada es el mismo, buscar el punto de recocido del envase.

SISTEMA DE RECIRCULACION. Los primeros túneles de recocido no tenían un sistema de recirculación de aire; entonces algunos fueron improvisados con un ventilador de aire para toda el archa, sin embargo este sistema fue mejorado hasta colocar un aire de recirculación por cada zona del archa. 
La función principal de un sistema de recirculación en estas archas es mejorar los coeficientes de transferencia de calor y mejorar la homogeneidad de la temperatura por cada zona, ayudando con esto también al enfriamiento rápido en la curva de enfriamiento ideal del archa. 
El sentido del giro de los ventiladores de recirculación utilizados en las archas de recocido, es parte importante para que el sistema de recirculación del archa trabaje eficientemente. Según la configuración del módulo, tipo y fabricante del archa los sentidos de giro pueden variar, sin embargo el sentido del flujo de aire dentro del módulo es el mismo. 

Es el punto de temperatura en el que se elimina toda la fuerza y tensión en el envase de vidrio. Esta temperatura se encuentra alrededor de 1020 ªF.  

PUNTO DE DESTEMPLADO 
Mejor descrito como un "rango de destemplado". Es un rango de temperatura donde la tensión permanente en el envase puede ser re-introducida después de haber sido eliminada en el punto de recocido. La cantidad de tensiones re-introducida en este rango, representara el temple o grado final del vidrio. El rango de destemplado es aproximadamente de 990 ªF a 940 ªF.  

TEMPERATURA DE SALIDA 
La temperatura a salida de túnel, es aproximadamente de 250ªF a 300ªF, crítico para la aplicación del tratamiento. Nota: El rango de temperatura de aplicación del tratamiento Duraglas11 es de 224 ºF (106 ºC) a 275 ºF (135 ºC) y para el tratamiento 15-101 de 150ºF (65 ºC) a 224ºF (106 ºC).

miércoles, 15 de abril de 2020

Tensiones Introducidas Térmicamente (Recocido)


Creación de tensiones introducidas Térmicamente 

La tensión térmica se comienza a formar en el vidrio, tan pronto como se empieza a enfriar desde un estado líquido a uno sólido. Específicamente con envases de vidrio, este proceso se inicia una vez tan pronto como la gota es cortada. Después de salir de la máquina de formación a la forma final de un envase de vidrio, se le suma la creación de tensión térmica provocada por el rápido enfriamiento en las superficies externas y el enfriamiento más lento en las superficies interiores.

La temperatura ambiente de la planta, la distancia (tiempo) desde la máquina hasta el archa, el aire de enfriamiento de operador de la máquina y el enfriamiento del transportador, todos estos detalles se le suman a la creación de tensiones térmicas en los envases de vidrio.



Eliminacion de tensiones introducidas Térmicamente 

 Para eliminar la tensión y deformación de los envases de vidrio se debe alcanzar el equilibrio térmico. El envase de vidrio debe ser uniformemente pre-calentado a un punto de temperatura en la cual todas las tensiones introducidas  térmicamente sean eliminadas. El envase de vidrio debe entonces ser enfriado de forma controlada, hasta un punto de temperatura (destemplado) para evitar la re-introducción de tensiones en el envase. Este equilibrio térmico es alcanzado en un túnel de recocido.

martes, 14 de abril de 2020

Definiciones claves - Recocido

FUERZA, TENSION y DEFORMACION 

Fuerza - Es el empujar o halar que tiene un valor y sentido 
Tensión - Es la cantidad de fuerza que un material puede resistir antes de fallar o romperse. 
Deformación - Es el cambio total de un objeto dividida por su dimensión original. 

CONDUCTIVIDAD TERMICA 

Es el movimiento de calor a través de un objeto sólido, separando las zonas de diferentes temperaturas por conducción 

Ejemplos: 
Buenos conductores
• Algo metálico 

Malos conductores (aisladores)
• Vidrio
• Madera.

EXPANSION Y CONTRACCION

La mayoría de los materiales incluyendo el vidrio, cambian en tamaño y dimensiones con un cambio de temperatura, convirtiéndose mas pequeños (Contracción), con la disminución de temperatura y mas grandes (Expansión) con un aumento de temperatura.


TENSIONES INTRODUCIDAS TERMICAMENTE (ENVASE VIDRIO)

Como se explico anteriormente; el vidrio es un mal conductor de calor. Cuando el proceso de formación de envases de vidrio es completado, el envase se expone al ambiente (temperatura ambiente). Al hacer esto se crea un diferencial de temperatura entre el lado interno y externo, que producen fuerzas y tensiones en el envase.
  
Se puede visualizar en la parte inferior del envase que tiene dos (2) capas. Estas capas se han creado por la expansión y contracción independientemente del vidrio, debido a la diferencia de temperatura en ambos lados del envase

Una vez que el enfriamiento de ambas capas (interior y exterior) ha alcanzado la temperatura ambiente, la tensión permanente y fuerzas de compresión han sido "congeladas" en el vidrio. La intensidad de las fuerzas que hace la tensión en el recipiente de vidrio, depende del rápido enfriamiento y que grande es la diferencia de temperatura del lado de la capa interior a la capa exterior. Tenga en cuenta que la tensión y la fuerza de compresión pueden llegar a ser lo suficientemente grande para causar que la capas se separen, rompiendo el envases. 

sábado, 11 de abril de 2020

Como se define el proceso de recocido en envases de vidrio




El recocido es un proceso sensible a la temperatura y tiempo, dictada por las características específicas del envase de vidrio, tales como forma, peso, temperatura a la entrada al túnel de recocido, espesor máximo y calidad en el proceso de formación del envase.


El vidrio debido a sus propiedades aislantes naturales, cuando el vidrio se enfría de un estado líquido a uno sólido, hay grandes variaciones en la tasa de enfriamiento, específicamente a través del espesor del vidrio.

Es el proceso que alivia la tensión permanente introducida térmicamente en los envases de vidrio, creados durante el proceso de formación.


Por ejemplo:

En un envase de vidrio de cuello pequeño o boca angosta, si se deja que se enfríe por si solo en el ambiente, la temperatura del aire después de su formación, puede fallar o romperse. Esto debido a un enfriamiento en la superficie exterior del envase y una velocidad mucho más lenta de enfriamiento en la superficie interior.

Como la mayoría de los materiales cuando el vidrio se calienta las moléculas se excitan y se expanden, cuando se enfría el envase, la superficie exterior se enfría más rápido que la interior, permitiendo que las moléculas sobre la superficie exterior de forma natural re-alinearse y esencialmente contraerse.

Entonces, esta superficie exterior comprimida, impide la alineación natural de las moléculas en la superficie interior del envase de vidrio, creando fuerzas opuestas de compresión y tensión en la superficie exterior y la superficie interior. Esto ocurre en todo el camino a través del espesor  del vidrio, creando capas y en general laminación de la estructura del vidrio.

La tensión, es el resultado de un recocido permanente, lo cual puede ser lo suficientemente grande para causar fallas en el envase de vidrio.


NOTA: Como regla general, la última superficie de cualquier envase para enfriar, será la superficie con mayor tensión, por eso la prueba de marca interno el envase, un método para determinar cuanta tensión permanente de recocido tiene el envase de vidrio.

jueves, 9 de abril de 2020

Recocido en envases de vidrio (Introduccion)







En las próximas publicaciones estaremos hablando sobre el Proceso de Recocido utilizado en  empresas fabricantes de envases de vidrio, este articulo va dirigido directamente al público que de una u otra forma tienen interacción directa en el proceso productivo, principalmente para el personal de mantención, producción y calidad de la empresa

Aportando conocimientos básicos y generales sobre el proceso de recocido o temple de envases de vidrio, sus consecuencias e impacto sobre la calidad, manipulación  y empaque de los envases de vidrio.

Como en cualquier proceso de formación de envases de vidrio es necesario tomar en cuenta el recocido o temple de estos envases producidos.

Los envases de vidrio son generalmente producidos por máquinas de formación de envase a alta velocidad, hasta de 500 envases por minuto, pasando por un túnel de recocido o archas y así aliviar las fuerzas o estrés en los envases. Principalmente iguala la temperatura de los envases, produciendo la eliminación de cualquier tensión introducida durante el proceso de formación del envase de vidrio.

El punto de recocido, es la temperatura a que las fuerzas o el estrés interno del envase es llevado de manera proporcional nuevamente al flujo viscoso en el extremo interno del envase, para luego sea llevado gradualmente al punto de destemplado del envase.


En el próximo articulo estaremos hablando sobre el objetivo de este proceso.
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martes, 7 de abril de 2020

Que es y que define a un Horno?









Un horno es un dispositivo que genera calor y lo mantiene dentro de un espacio cerrado. Se utiliza tanto en la cocina para preparar y calentar alimentos, como en la industria para funciones puntuales y especificas  en el proceso  de producción.

La energía calorífica utilizada para calentar un horno puede obtenerse directamente por combustión (leña, gas u otro combustible), radiación (luz solar) o indirectamente, por medio de electricidad (horno eléctrico).

Tipos de hornos
Existen diferentes diseños, estructuras, funcionalidad, usos para un Horno tanto industrial como doméstico, sin embargo su utilidad siempre será la misma calentar en un espacio cerrado.
Su operación de forma controlada dependerá entre algunas cosas del diseño, combustible  y el uso que se le dará. La evolución y la tecnología han hecho que un horno actualmente sea más eficiente.

 Quisiera mencionar en una forma general  los tipos de hornos másconocidos:
1.- Horno de leña u horno de barro.
2.- Horno de gas.
3.- Horno eléctrico.
4.- Cocina solar.
5.- Horno de crisol. ...
6.- Horno de microondas.
7.- Horno de cubilote.
8.- Horno de inducción.
9.- Horno de resistencia.

NOTA: EN EL PRÓXIMO BLOG ESTAREMOS HABLANDO SOBRE CADA UNO DE LOS TIPOS DE HORNOS